JPH10224803A - Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same - Google Patents

Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same

Info

Publication number
JPH10224803A
JPH10224803A JP3425597A JP3425597A JPH10224803A JP H10224803 A JPH10224803 A JP H10224803A JP 3425597 A JP3425597 A JP 3425597A JP 3425597 A JP3425597 A JP 3425597A JP H10224803 A JPH10224803 A JP H10224803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion
quantizer
quantization
nonlinear
characteristic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3425597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Hamada
高宏 浜田
Ryoichi Kawada
亮一 川田
Shuichi Matsumoto
修一 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical Kokusai Denshin Denwa KK
Priority to JP3425597A priority Critical patent/JPH10224803A/en
Publication of JPH10224803A publication Critical patent/JPH10224803A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the motion adaptive nonlinear quantizer where oscillation between noise frames is suppressed and to provide the motion compensated inter-frame coder where image quality is improved by adding a quantization pre-processing to the motion compensation inter-frame coder having been already developed. SOLUTION: A difference signal S outputted from a difference device 9 is quantized by a nonlinear quantization section 5. The nonlinear quantization section 5 shows quantization characteristics of an inverse MAX nonlinear quantizer. A quantization level number Q outputted from the nonlinear quantization section 5 is given to a variable length coder 11 and an inverse quantizer 6. Since the inverse MAX nonlinear quantizer has a characteristic that a quantization step size is larger when the difference signal S is small and the quantization step size is gradually smaller when the difference signal S is larger, production of quantization noise at a fast motion part of the image is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は動き適応型非線形
量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化
装置に関し、特に時間方向の視覚特性を考慮に入れて、
効率良く情報量の削減を行えるようにした動き適応型非
線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符
号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion-adaptive nonlinear quantizer and a motion-compensated interframe coding apparatus using the same.
The present invention relates to a motion-adaptive nonlinear quantizer capable of efficiently reducing the amount of information, and a motion-compensated interframe coding device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の動き補償フレーム間符号化装置に
使用されている量子化器は、図11に示されているよう
な特性の線形量子化器か、該線形量子化器を基本として
0近傍のステップサイズを多少粗くする図12に示され
ているような特性のデッドゾーン付きの量子化器が用い
られていた。図11、図12の横軸Sは入力値を示し、
縦軸Qは量子化レベル番号を示している。
2. Description of the Related Art A quantizer used in a conventional motion-compensated interframe coding apparatus is a linear quantizer having characteristics as shown in FIG. 11 or 0 based on the linear quantizer. A quantizer with a dead zone having a characteristic as shown in FIG. 12 for slightly increasing the step size in the vicinity has been used. The horizontal axis S in FIGS. 11 and 12 indicates the input value,
The vertical axis Q indicates the quantization level number.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】人間の視覚特性は、周
知のように、フレーム間で振動のないあるいは小さい雑
音に対しては鈍感であり、逆に振動の大きい雑音に対し
ては敏感である。動き補償フレーム間符号化装置では、
現画像と前画像との差分信号が前記入力値Sとなるが、
前記線形量子化器では該入力値Sの大きさに関係なくス
テップサイズが同じであるので、画像の動きの速い部分
で量子化雑音が発生して画像に重畳するという問題があ
った。また、前記のデッドゾーン付きの量子化器は、入
力値Sが小さい所ではステップサイズが大きく取られて
いるので、画質を落とさずに情報量の抑圧を可能にする
という利点を有しているが、画像の動きの速い部分では
線形量子化器と同様に、量子化雑音が発生するという問
題があった。また、前記の画像に重畳した雑音は、画像
のフレーム間で振動したりして、視覚的に大きな違和感
を与えるという問題があった。
As is well known, human visual characteristics are insensitive to noise having no or small vibration between frames, and are sensitive to noise having large vibration. . In the motion-compensated interframe coding device,
The difference signal between the current image and the previous image is the input value S,
Since the linear quantizer has the same step size regardless of the size of the input value S, there is a problem that quantization noise is generated in a portion where the image moves fast and is superimposed on the image. Further, the quantizer with the dead zone has an advantage that the amount of information can be suppressed without deteriorating the image quality because the step size is large when the input value S is small. However, there is a problem that quantization noise is generated in a portion where an image moves fast, as in the case of the linear quantizer. Further, there is a problem that noise superimposed on the image vibrates between frames of the image and gives a great sense of discomfort visually.

【0004】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、雑音のフレーム間の振動を抑圧することの
できる動き適応型非線形量子化器を提供することにあ
る。また、他の目的は、既に開発されている動き補償フ
レーム間符号化装置に対して、量子化前処理を追加する
ことにより、画質を改善させた動き補償フレーム間符号
化装置を提供することにある。
[0004] It is an object of the present invention to provide a motion adaptive nonlinear quantizer which can eliminate the above-mentioned problems of the prior art and can suppress noise between frames of noise. Another object is to provide a motion-compensated inter-frame coding apparatus with improved image quality by adding a pre-quantization process to a motion-compensated inter-frame coding apparatus already developed. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明は、動画像に対して、時間方向の視覚特
性を考慮して情報量の削減を行うための動き適応型非線
形量子化器において、現符号化フレームと、動き補正さ
れた予測フレーム間の差分信号に適用される逆MAX型
非線形量子化器と、該逆MAX型非線形量子化器の量子
化特性を制御する非線形特性制御部とを具備した点に第
1の特徴がある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a motion-adaptive nonlinear quantum system for reducing the amount of information in a moving image in consideration of visual characteristics in a time direction. An inverse MAX type nonlinear quantizer applied to a difference signal between a current coded frame and a motion-compensated predicted frame, and a nonlinear characteristic controlling a quantization characteristic of the inverse MAX type nonlinear quantizer. The first feature resides in that a control unit is provided.

【0006】また、動き補償フレーム間DPCMループ
を備えた符号化側の動き補償フレーム間符号化装置にお
いて、該符号化側の動き補償フレーム間DPCMループ
内に、量子化代表値を作り出す直前の予測誤差を、逆M
AX型非線形量子化特性で量子化する非線形量子化器を
設けた点に第2の特徴がある。
Further, in a motion compensation inter-frame coding apparatus on the encoding side having a motion compensation inter-frame DPCM loop, a prediction just before a quantization representative value is generated in the motion compensation inter-frame DPCM loop on the encoding side. Error is calculated by inverse M
A second feature is that a nonlinear quantizer for quantizing with the AX type nonlinear quantization characteristic is provided.

【0007】この発明によれば、現符号化フレームと、
動き補正された予測フレーム間の差分信号の値が小さい
時には、量子化ステップサイズが大きくなり、該差分信
号の値が大きい時には、量子化ステップサイズが小さく
なるので、符号化情報量の有効的な削減と、画像の動き
の速い部分での量子化雑音の発生の抑圧とを達成するこ
とができる。
[0007] According to the present invention, the current coded frame,
When the value of the difference signal between the motion-compensated prediction frames is small, the quantization step size becomes large, and when the value of the difference signal is large, the quantization step size becomes small. It is possible to achieve the reduction and the suppression of the generation of the quantization noise in the fast moving part of the image.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図1は、本発明の動き適応型非線形
量子化器が適用される動き補償フレーム間符号化装置の
一実施形態の構成を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a motion compensation interframe coding apparatus to which a motion adaptive nonlinear quantizer according to the present invention is applied.

【0009】図において、1は動き検出部であり、例え
ば8画素×8ラインサイズのブロック単位に動き検出を
行う。2は動き検出を行うために、前フレームの画像デ
ータを蓄積しておくためのフレームメモリである。3は
ブロック単位で動きの補正を行う動き補正部である。4
は量子化特性を制御するための量子化特性制御部であ
る。5は非線形量子化部であり、6は逆量子化部であ
る。7はDCT等の直交変換部であり、8は逆直交変換
部である。9は動き補正された予測フレーム信号とフレ
ームとの差分器、10は局部復号信号を得るための加算
器である。また、11は可変長符号化器、12は該可変
長符号化器11で符号化された信号を一時蓄積するバッ
ファ、13は該バッファ12に蓄積されたデータ量から
量子化ステップサイズ(Δ)を決定する量子化ステップ
サイズ(Δ)決定部である。該量子化ステップサイズ
(Δ)決定部13としては、周知のものを用いることが
できる。図2は、前記非線形量子化部5の一具体例を示
すブロック図である。この具体例は、図示されていない
復号化器に使用されている逆量子化部および図1内の逆
量子化部6として、線形逆量子化を基本とするものを用
いている場合に好適である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a motion detecting unit which performs motion detection in units of, for example, blocks of 8 pixels × 8 lines. Reference numeral 2 denotes a frame memory for storing image data of a previous frame in order to perform motion detection. Reference numeral 3 denotes a motion correction unit that corrects motion in units of blocks. 4
Is a quantization characteristic control unit for controlling the quantization characteristic. Reference numeral 5 denotes a non-linear quantization unit, and reference numeral 6 denotes an inverse quantization unit. Reference numeral 7 denotes an orthogonal transform unit such as a DCT, and reference numeral 8 denotes an inverse orthogonal transform unit. Reference numeral 9 denotes a differentiator between the motion-compensated predicted frame signal and the frame, and 10 denotes an adder for obtaining a locally decoded signal. 11 is a variable length encoder, 12 is a buffer for temporarily storing the signal encoded by the variable length encoder 11, and 13 is a quantization step size (Δ) based on the amount of data stored in the buffer 12. Is a quantization step size (Δ) determination unit for determining the quantization step size. A well-known quantization step size (Δ) determination unit 13 can be used. FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the nonlinear quantization unit 5. This specific example is suitable when the inverse quantizer used in the decoder not shown and the inverse quantizer 6 in FIG. 1 are based on linear inverse quantization. is there.

【0010】該非線形量子化部5は、図示されているよ
うに、直交変換部7の出力信号SをS´に変換する変換
テーブル21と、4捨5入処理部22とから構成されて
いる。4捨5入処理部22は、割り算部22a、加算部
22bおよび切捨て部22cから構成されている。該変
換テーブル21で使用される変換式として、例えば、下
記の(1) 式を用いることができる。
As shown, the nonlinear quantization section 5 comprises a conversion table 21 for converting the output signal S of the orthogonal transformation section 7 into S ', and a rounding-off processing section 22. . The round-off processing unit 22 includes a division unit 22a, an addition unit 22b, and a truncation unit 22c. As a conversion equation used in the conversion table 21, for example, the following equation (1) can be used.

【0011】[0011]

【数1】 ここに、Δは前記量子化ステップサイズ(Δ)決定部1
3から出力された量子化ステップサイズを示す。また、
aは前記量子化特性制御部4にて決定される量子化特性
である。
(Equation 1) Here, Δ is the quantization step size (Δ) determination unit 1
3 shows the quantization step size output from No. 3. Also,
a is a quantization characteristic determined by the quantization characteristic control unit 4.

【0012】該量子化特性aの決定の仕方の一例につい
て、以下に説明する。該量子化特性制御部4には、直交
変換係数位置情報(水平m=1、2、…、8、垂直n=
1、2、…、8)、符号化モード情報(M=I、P、B
ピクチャの3種類)、およびマクロブロックアクティビ
ティ情報(A;F=平坦、E=エッジ、D=精細部)が
入力する。そして、該量子化特性制御部4は、これらの
情報から、量子化特性a(m,n,M,A)を、以下の
式(2) 〜(4-3) から決定する。なお、これらの式は一例
であり、これらに限定されるものではない。 (1) M=Iの時、いかなるm,n,Aに対しても、次の
ようになる。
An example of how to determine the quantization characteristic a will be described below. The quantization characteristic control unit 4 stores orthogonal transform coefficient position information (horizontal m = 1, 2,..., 8, vertical n =
1, 2,..., 8), coding mode information (M = I, P, B
3 types of pictures) and macroblock activity information (A; F = flat, E = edge, D = fine detail). Then, the quantization characteristic control unit 4 determines the quantization characteristic a (m, n, M, A) from these information from the following equations (2) to (4-3). Note that these formulas are merely examples, and the present invention is not limited to these. (1) When M = I, for any m, n, A:

【0013】a(m,n,M,A)=0 …(2) (2) M=Pの時、 a(m,n,P,F)=3(m2 +n2 0.27 …(3-1) a(m,n,P,E)=2 …(3-2) a(m,n,P,D)=4(m2 +n2 0.17 …(3-3) (3) M=Bの時、 a(m,n,B,F)=5(m2 +n2 0.27 …(4-1) a(m,n,B,E)=3 …(4-2) a(m,n,B,D)=7(m2 +n2 0.27 (4-3) 前記(1) 式により変換された出力信号S´は、4捨5入
処理部22によって4捨5入処理され、後段の回路に送
られる。
A (m, n, M, A) = 0 (2) (2) When M = P, a (m, n, P, F) = 3 (m 2 + n 2 ) 0.27 . -1) a (m, n, P, E) = 2 (3-2) a (m, n, P, D) = 4 (m 2 + n 2 ) 0.17 (3-3) (3) M When = B, a (m, n, B, F) = 5 (m 2 + n 2 ) 0.27 (4-1) a (m, n, B, E) = 3 (4-2) a ( (m, n, B, D) = 7 (m 2 + n 2 ) 0.27 (4-3) The output signal S ′ converted by the equation (1) is rounded off by the rounding-off processing section 22. And sent to the subsequent circuit.

【0014】上記の実施形態によれば、前記直交変換出
力信号Sから量子化レベル番号Qへの量子化特性、すな
わち前記非線形量子化器5の量子化特性は、I、Pおよ
びBピクチャのそれぞれに対して、図3、図4および図
5のような傾向を持っている。図3、図4および図5に
おいて、横軸は入力値Sを表し、縦軸は量子化レベル番
号Qを表している。また、これらの図において、曲線a
は前記量子化ステップサイズΔが小さい時の特性、曲線
bは前記量子化ステップサイズΔが大きい時の特性を示
している。
According to the above embodiment, the quantization characteristic from the orthogonal transform output signal S to the quantization level number Q, that is, the quantization characteristic of the non-linear quantizer 5 is I, P and B picture, respectively. 3, 4, and 5. 3, 4, and 5, the horizontal axis represents the input value S, and the vertical axis represents the quantization level number Q. In these figures, the curve a
Indicates a characteristic when the quantization step size Δ is small, and a curve b indicates a characteristic when the quantization step size Δ is large.

【0015】Iピクチャの時は、a(m,n,M,A)
=0であるので、図3のような線形量子化特性となる。
Pピクチャの時は、入力値Sが小さい時は量子化ステッ
プサイズΔ´は大きいが、入力値Sが大きくなると量子
化ステップサイズΔ´は小さくなる傾向を有している。
また、この傾向は、曲線a,bから明らかなように、前
記量子化ステップサイズΔが大きくなると、増幅され
る。さらに、Bピクチャの時は、前記量子化特性aがP
ピクチャの場合に比べて大きいので、非線形特性はさら
に増幅されることが分かる。
In the case of an I picture, a (m, n, M, A)
Since = 0, a linear quantization characteristic as shown in FIG. 3 is obtained.
In the case of a P picture, when the input value S is small, the quantization step size Δ ′ is large, but when the input value S is large, the quantization step size Δ ′ tends to be small.
This tendency is amplified as the quantization step size Δ increases, as is clear from the curves a and b. Further, in the case of a B picture, the quantization characteristic a is P
Since it is larger than that of the picture, it can be seen that the nonlinear characteristic is further amplified.

【0016】図4、図5から明らかなように、入力値S
である直交変換出力信号が小さい時には量子化ステップ
サイズΔ´は大きいが、該入力値Sが大きくなると、該
量子化ステップサイズΔ´は段々小さくなる特性を有し
ている。この特性は、逆MAX型非線形特性ということ
ができる。
As is apparent from FIGS. 4 and 5, the input value S
When the orthogonal transformation output signal is small, the quantization step size Δ ′ is large, but when the input value S increases, the quantization step size Δ ′ gradually decreases. This characteristic can be called an inverse MAX type nonlinear characteristic.

【0017】この実施形態によれば、前記入力値Sが小
さい時は量子化ステップサイズΔ´は大きいので情報量
を抑圧でき、該入力値Sが大きくなると量子化ステップ
サイズΔ´は小さくなるので、画像の動きの速い部分で
量子化雑音が発生するのを抑圧することができる。この
結果、雑音のフレーム間の振動を抑圧することができる
ようになる。
According to this embodiment, when the input value S is small, the amount of information can be suppressed because the quantization step size Δ 'is large, and when the input value S is large, the quantization step size Δ' is small. In addition, it is possible to suppress the occurrence of quantization noise in a fast-moving part of an image. As a result, noise between frames can be suppressed.

【0018】前記した構成の非線形量子化部5は前記し
たように、前記復号化器の逆量子化部および図1の逆量
子化部6が線形逆量子化を基本とするものである場合に
は、雑音のフレーム間の振動を効果的に抑圧することが
できるが、該逆量子化部として、MPEG−2復号化用
逆量子化器を用いた場合には、図6のようになり、不具
合が少々生ずる。
As described above, the non-linear quantization unit 5 having the above-described configuration is used when the inverse quantization unit of the decoder and the inverse quantization unit 6 in FIG. 1 are based on linear inverse quantization. Can effectively suppress the vibration between noise frames. However, when an inverse quantizer for MPEG-2 decoding is used as the inverse quantization unit, the result becomes as shown in FIG. Some failures occur.

【0019】すなわち、MPEG−2復号化用逆量子化
器の逆量子化特性は、次のように表すことができる。い
ま、MPEG−2復号化用逆量子化器の量子化再生値を
F、該MPEG−2復号化用逆量子化器に入力する量子
化レベル番号をQ、量子化ステップサイズをΔとする
と、該量子化再生値Fは下式で表すことができる。 F=(2Q+Sign(Q))×Δ/2 ここで、Sign(Q)はQ>0の時1、Q=0の時0、Q
<0の時−1である。前記した第1の実施形態では、4
捨5入処理部22で4捨5入の処理をしているので、符
号化器側の量子化器で生成された量子化レベル番号Q
は、MPEG−2復号化用逆量子化器では、図6に示さ
れているように逆量子化されることになる。すなわち、
符号化器側の量子化レベル番号Qの0.5≦Δ<1.5
がMPEG−2復号化用逆量子化器では、量子化再生値
F=1.5となり、1.5≦Δ<2.5が量子化再生値
F=2.5、2.5≦Δ<3.5が量子化再生値F=
3.5、…、となり、符号化器側の量子化レベル番号Q
と量子化再生値Fとの対応が悪いという不具合が生ず
る。この不具合を改善したのが、本発明の第2の実施形
態である。
That is, the inverse quantization characteristic of the inverse quantizer for MPEG-2 decoding can be expressed as follows. Now, assuming that the quantized reproduction value of the inverse quantizer for MPEG-2 decoding is F, the quantization level number input to the inverse quantizer for MPEG-2 decoding is Q, and the quantization step size is Δ, The quantized reproduction value F can be expressed by the following equation. F = (2Q + Sign (Q)) × Δ / 2 Here, Sign (Q) is 1 when Q> 0, 0 when Q = 0, Q
<0 when −1. In the first embodiment described above, 4
Since the rounding processing unit 22 performs the rounding processing, the quantization level number Q generated by the quantizer on the encoder side is used.
Will be inversely quantized by the inverse quantizer for MPEG-2 decoding as shown in FIG. That is,
0.5 ≦ Δ <1.5 of the quantization level number Q on the encoder side
In the inverse quantizer for MPEG-2 decoding, the quantized reproduced value F = 1.5, and 1.5 ≦ Δ <2.5 is the quantized reproduced value F = 2.5, 2.5 ≦ Δ < 3.5 is the quantized reproduction value F =
.., And the quantization level number Q on the encoder side
And the quantization reproduction value F is not well-matched. The second embodiment of the present invention solves this problem.

【0020】この第2の実施形態は図1の非線形量子化
器として、図7の構成を使用するようにした点に特徴が
ある。図において、31は変換テーブル、32は切捨て
処理部である。該切捨て処理部32は、割り算部32a
と切捨て部32bとから構成されている。該変換テーブ
ル31の具体例として、下記の(5-1) 、(5-2) 式を上げ
ることができる。
The second embodiment is characterized in that the configuration of FIG. 7 is used as the nonlinear quantizer of FIG. In the figure, 31 is a conversion table, and 32 is a truncation processing unit. The truncation processing unit 32 includes a division unit 32a
And a cut-off section 32b. As specific examples of the conversion table 31, the following equations (5-1) and (5-2) can be raised.

【0021】[0021]

【数2】 なお、aとしては、前記の式(2) 、(3-1) 〜(3-3) およ
び(4-1) 〜(4-3) を用いることができる。
(Equation 2) Note that as a, the above formulas (2), (3-1) to (3-3) and (4-1) to (4-3) can be used.

【0022】前記の式(5-1) でa・Δ2 /48を用いた
のは、MPEG−2量子化器では、前記量子化ステップ
サイズ(Δ)決定部13が、デッドゾーン特性を既に有
しているので、非線形量子化部5が過度のデッドゾーン
特性を示すことがないようにするためである。
[0022] The using the equation (5-1) with a · Δ 2/48, in the MPEG-2 quantizer, the quantization step size (delta) determination section 13, already a dead zone characteristic This is to prevent the nonlinear quantization unit 5 from exhibiting an excessive dead zone characteristic.

【0023】上記の式(5-1) と(5-2) を用いた場合のM
PEG−2復号化用逆量子化器の量子化再生値Fと、該
MPEG−2復号化用逆量子化器に入力する量子化レベ
ル番号Qとの関係を、図8に示す。図8から明らかなよ
うに、符号化器側の量子化レベル番号Qの1.0≦Δ<
2.0がMPEG−2復号化用逆量子化器では、量子化
再生値F=1.5となり、2.0≦Δ<3.0が量子化
再生値F=2.5、3.0≦Δ<4.0が量子化再生値
F=3.5、…、となり、符号化器側の量子化レベル番
号Qと量子化再生値Fとの対応が良好となり、前記第1
の実施形態の不具合を解消することができる。
When the above equations (5-1) and (5-2) are used, M
FIG. 8 shows the relationship between the quantized reproduction value F of the inverse quantizer for PEG-2 decoding and the quantization level number Q input to the inverse quantizer for MPEG-2 decoding. As is clear from FIG. 8, 1.0 ≦ Δ <of the quantization level number Q on the encoder side.
In the inverse quantizer for MPEG-2 decoding, 2.0 is the quantized reproduction value F = 1.5, and 2.0 ≦ Δ <3.0 is the quantized reproduction value F = 2.5, 3.0. .Ltoreq..DELTA. <4.0 results in a quantized reproduction value F = 3.5,...
The problem of the embodiment can be solved.

【0024】この実施形態における量子化特性は、前記
図3、図4および図5のそれに比べて、入力値S=0に
おける量子化ステップサイズΔが約2倍になる点で異な
るが、逆MAX型非線形特性を示す点は同様である。し
たがって、該第2の実施形態においても、第1の実施形
態が有する効果を奏することができるのは当然のことで
ある。
The quantization characteristics of this embodiment are different from those of FIGS. 3, 4 and 5 in that the quantization step size Δ at the input value S = 0 is about twice as large as that of FIGS. The same is true of the point showing the type nonlinear characteristic. Therefore, it is natural that the second embodiment can also achieve the effects of the first embodiment.

【0025】[0025]

【発明の効果】前記の説明から明らかなように、この発
明によれば、現符号化フレームと、動き補正された予測
フレーム間の差分信号に、逆MAX型非線形特性の量子
化器が適用されるので、画像の動きの速い部分で量子化
雑音が発生するのを抑圧することができる。この結果、
雑音のフレーム間の振動を抑圧することができるように
なる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the quantizer having the inverse MAX type nonlinear characteristic is applied to the difference signal between the current coded frame and the motion-compensated predicted frame. Therefore, it is possible to suppress the generation of quantization noise in a portion where the motion of the image is fast. As a result,
It becomes possible to suppress noise between frames of noise.

【0026】また、MPEG−2量子化器に用いて好適
な動き適応型非線形量子化器を提供することができる。
Further, a motion adaptive nonlinear quantizer suitable for use in the MPEG-2 quantizer can be provided.

【0027】図9のテストデータおよび符号化パラメー
タのもとで、以下の3種類の量子化方式を用いて量子化
を行った。 方式1…線形量子化器+線形逆量子化器(従来方式) 方式2…MPEG−2デッドゾーン付き線形量子化器+
MPEG−2逆量子化器(従来方式) 方式3…逆MAX型非線形量子化器+線形量子化器また
はMPEG−2逆量子化器(本発明方式) 前記方式1〜3を用いて量子化したところ、図10のよ
うな結果が得られた。図10から、本発明方式によれ
ば、テストデータである、フラワーガーデン、モーバイ
ルアンドカレンダの両方において、5段階評価で良好な
結果が得られた。また、主観評価でも、フラワーガーデ
ンではモスキート雑音が激減し、ざわつきが消える効果
が得られ、またモーバイルアンドカレンダでは、文字お
よびエッジ部分での劣化が激減した。
Under the test data and coding parameters shown in FIG. 9, quantization was performed using the following three types of quantization methods. Method 1: Linear quantizer + linear inverse quantizer (conventional method) Method 2: MPEG-2 Linear quantizer with dead zone +
MPEG-2 inverse quantizer (conventional method) method 3 ... inverse MAX type non-linear quantizer + linear quantizer or MPEG-2 inverse quantizer (method of the present invention) Quantized using methods 1 to 3 above However, the result as shown in FIG. 10 was obtained. From FIG. 10, according to the method of the present invention, good results were obtained in five-step evaluations for both the flower garden and the mobile and calendar test data. In the subjective evaluation, the mosquito noise was greatly reduced in the flower garden, and the effect of eliminating the noise was obtained. In the mobile and calendar, the deterioration of the characters and the edge portion was significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の動き適応型非線形量子化器が適用さ
れる動き補償フレーム間符号化装置の一実施形態の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a motion compensation interframe coding apparatus to which a motion adaptive nonlinear quantizer according to the present invention is applied.

【図2】 本発明の動き適応型非線形量子化器の一実施
形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a motion adaptive nonlinear quantizer according to the present invention.

【図3】 本実施形態の非線形量子化器のIピクチャに
おける量子化特性の傾向を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a tendency of a quantization characteristic in an I picture of the nonlinear quantizer of the embodiment.

【図4】 本実施形態の非線形量子化器のPピクチャに
おける量子化特性の傾向を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a tendency of a quantization characteristic in a P picture of the nonlinear quantizer of the embodiment.

【図5】 本実施形態の非線形量子化器のBピクチャに
おける量子化特性の傾向を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a tendency of a quantization characteristic in a B picture of the nonlinear quantizer of the embodiment.

【図6】 第1の実施形態によって得られた量子化レベ
ル番号Qと、MPEG−2復号化用逆量子化器の量子化
再生値Fとの関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a quantization level number Q obtained by the first embodiment and a quantization reproduction value F of an inverse quantizer for MPEG-2 decoding.

【図7】 本発明の動き適応型非線形量子化器の第2実
施形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a motion adaptive nonlinear quantizer according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 第2の実施形態によって得られた量子化レベ
ル番号Qと、MPEG−2復号化用逆量子化器の量子化
再生値Fとの関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a quantization level number Q obtained by the second embodiment and a quantized reproduction value F of an inverse quantizer for MPEG-2 decoding.

【図9】 テストデータおよび符号化パラメータの一例
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of test data and encoding parameters.

【図10】 従来方式および本発明方式によって得られ
る画質比較の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for comparing image quality obtained by a conventional method and a method of the present invention.

【図11】 従来の線形量子化器の特性例を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram illustrating a characteristic example of a conventional linear quantizer.

【図12】 従来のデッドゾーン付き量子化器の特性例
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a characteristic example of a conventional quantizer with a dead zone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…動き検出部、2…フレームメモリ、3…動き補正
部、4…量子化特性制御部、5…非線形量子化部、6…
逆量子化部、7…直交変換部、8…逆直交変換部、9…
差分器、10…加算器、11…可変長符号化器、12…
バッファ、13…量子化ステップサイズ(Δ)決定部、
21、31…変換テーブル、22…4捨5入処理部、3
2…切捨て処理部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motion detection part, 2 ... Frame memory, 3 ... Motion correction part, 4 ... Quantization characteristic control part, 5 ... Non-linear quantization part, 6 ...
Inverse quantization unit, 7: orthogonal transform unit, 8: inverse orthogonal transform unit, 9:
Differentiator, 10 adder, 11 variable length encoder, 12
Buffer, 13 ... quantization step size (Δ) determination unit,
21, 31... Conversion table, 22.
2 ... Truncation processing unit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動画像に対して、時間方向の視覚特性を
考慮して情報量の削減を行うための動き適応型非線形量
子化器において、 現符号化フレームと、動き補正された予測フレーム間の
差分信号に適用される逆MAX型非線形量子化器と、 該逆MAX型非線形量子化器の量子化特性を制御する非
線形特性制御部とを具備したことを特徴とする動き適応
型非線形量子化器。
1. A motion-adaptive nonlinear quantizer for reducing the amount of information in a moving image in consideration of visual characteristics in a time direction, wherein a current coded frame and a motion-compensated predicted frame are Motion-adaptive nonlinear quantization, comprising: an inverse MAX type nonlinear quantizer applied to the differential signal of the above; and a nonlinear characteristic control unit for controlling a quantization characteristic of the inverse MAX type nonlinear quantizer. vessel.
【請求項2】 請求項1の動き適応型非線形量子化器に
おいて、 前記逆MAX型非線形量子化器は、前記差分信号の符号
化情報量に基づいて決定される量子化ステップサイズ
と、前記非線形特性制御部から得られる制御信号によ
り、逆MAX型非線形量子化特性を生成する変換テーブ
ルを具備していることを特徴とする動き適応型非線形量
子化器。
2. The motion adaptive nonlinear quantizer according to claim 1, wherein the inverse MAX nonlinear quantizer includes a quantization step size determined based on an encoded information amount of the difference signal; A motion adaptive nonlinear quantizer, comprising: a conversion table for generating an inverse MAX nonlinear quantization characteristic by a control signal obtained from a characteristic control unit.
【請求項3】 請求項2の動き適応型非線形量子化器に
おいて、 前記逆MAX型非線形量子化器は、前記変換テーブルか
ら得られた信号の小数点以下を4捨5入する4捨5入処
理部あるいは切捨てる切捨て部を具備していることを特
徴とする動き適応型非線形量子化器。
3. The motion adaptive nonlinear quantizer according to claim 2, wherein the inverse MAX nonlinear quantizer rounds off a decimal part of a signal obtained from the conversion table. A motion-adaptive nonlinear quantizer, comprising a truncation unit or a truncation unit for truncation.
【請求項4】 請求項1または2の動き適応型非線形量
子化器において、 前記非線形特性制御部は、直交変換係数位置情報と、符
号化モード情報と、マクロブロックアクティビティ情報
から、前記逆MAX型非線形量子化器の量子化特性を制
御する前記制御信号aを求めることを特徴とする動き適
応型非線形量子化器。
4. The motion-adaptive nonlinear quantizer according to claim 1, wherein the nonlinear characteristic control unit calculates the inverse MAX type from orthogonal transform coefficient position information, coding mode information, and macroblock activity information. A motion adaptive nonlinear quantizer for obtaining the control signal a for controlling a quantization characteristic of the nonlinear quantizer.
【請求項5】 動き補償フレーム間DPCMループを備
えた動き補償フレーム間符号化装置において、 動画像に対して、局所的に、動きベクトルを検出する動
きベクトル検出手段と、 該動きベクトル検出手段によ
って得られた動きベクトルに基づいて動き補正を行う動
き補正手段と、 現符号化フレームと、動き補正された予測フレーム間の
差分信号に適用される逆MAX型非線形量子化器と、 該逆MAX型非線形量子化器の量子化特性を制御する非
線形特性制御部とを具備したことを特徴とする動き補償
フレーム間符号化装置。
5. A motion-compensated inter-frame coding apparatus having a motion-compensated inter-frame DPCM loop, comprising: a motion vector detecting means for locally detecting a motion vector with respect to a moving image; A motion compensator for performing motion compensation based on the obtained motion vector; an inverse MAX nonlinear quantizer applied to a difference signal between the current coded frame and the motion compensated predicted frame; A motion-compensated interframe coding apparatus, comprising: a non-linear characteristic control unit for controlling a quantization characteristic of a non-linear quantizer.
【請求項6】 動き補償フレーム間DPCMループを備
えた符号化側の動き補償フレーム間符号化装置におい
て、 該符号化側の動き補償フレーム間DPCMループ内に、
量子化代表値を作り出す直前の予測誤差を、逆MAX型
非線形量子化特性で量子化する非線形量子化器を設けた
ことを特徴とする動き補償フレーム間符号化装置。
6. An encoding-side motion-compensation inter-frame coding apparatus having a motion-compensation inter-frame DPCM loop, comprising:
A motion-compensated interframe coding apparatus, comprising: a non-linear quantizer that quantizes a prediction error immediately before a quantization representative value is generated by an inverse MAX type non-linear quantization characteristic.
【請求項7】 請求項6記載の動き補償フレーム間符号
化装置において、 予め量子化器が内蔵されている場合、該量子化器から得
られる量子化ステップサイズを、前記非線形量子化器の
非線形量子化特性を決定する一つのパラメータにしたこ
とを特徴とする動き補償フレーム間符号化装置。
7. The motion-compensated interframe coding apparatus according to claim 6, wherein a quantization step size obtained from the quantizer is determined by using a non-linear quantizer. A motion-compensated interframe coding apparatus, wherein one parameter for determining a quantization characteristic is used.
JP3425597A 1997-02-04 1997-02-04 Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same Pending JPH10224803A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3425597A JPH10224803A (en) 1997-02-04 1997-02-04 Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3425597A JPH10224803A (en) 1997-02-04 1997-02-04 Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10224803A true JPH10224803A (en) 1998-08-21

Family

ID=12409076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3425597A Pending JPH10224803A (en) 1997-02-04 1997-02-04 Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10224803A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004507191A (en) * 2000-08-25 2004-03-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method and apparatus for reducing word length of digital input signal and method and apparatus for recovering digital input signal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004507191A (en) * 2000-08-25 2004-03-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method and apparatus for reducing word length of digital input signal and method and apparatus for recovering digital input signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3441132B2 (en) Moving picture compression apparatus and method
US7620262B2 (en) Method of reducing a blocking artifact when coding moving picture
KR100850706B1 (en) Method for adaptive encoding and decoding motion image and apparatus thereof
JP3043599B2 (en) Quantization step size controller using neural network
KR100853336B1 (en) Image encoding apparatus and image decoding apparatus
JPH0870460A (en) Movement compensation type coding method adapted to magnitude of movement,and its device
JP2894067B2 (en) Moving picture coding control method and moving picture coding apparatus
US7965768B2 (en) Video signal encoding apparatus and computer readable medium with quantization control
JP2892783B2 (en) Video signal encoding device
JPH01228384A (en) Moving image coding system using area division
JP2007053620A (en) Image processing apparatus and image processing method
KR20070034869A (en) Apparatus and method for controlling bit rate of video encoder
JP2002152758A (en) Image coder and image coding method
JP3069144B2 (en) Video encoding device
JPH0710103B2 (en) Image coding transmission device
JPH10224803A (en) Motion adaptive nonlinear quantizer and motion compensated inter-frame coder using the same
JP2003069997A (en) Moving picture encoder
JP2002204449A (en) Quantization unit setting device, quantization unit setting method, coder and coding method, and information recording medium
KR100538215B1 (en) Video reproduction apparatus having fast post-processing and method thereof
JPH03255792A (en) Picture quality controller
KR100595144B1 (en) An adaptive quantization algorithm for video coding
JPH10290461A (en) Rate controller and rate control method
KR100207418B1 (en) Method and apparatus for controlling generation of bit rate in video encoding
JPH0389689A (en) Coding device for moving picture signal
JPH05219496A (en) Picture encoder and moving picture encoder